该装置安装在注射器中，使用后会融化。
科学家刚刚推出了世界上最小的起搏器。起搏器比一粒米还小，由穿过皮肤的光线控制，在注射一段时间后会产生动力并挤压心脏肌肉。
在一项新发表的研究中，该设备表明它可以稳定地协调大鼠、狗和人类心脏的健康心律。它也具有生物相容性，在临时使用后最终会被人体分解。该设备比以前的生物可吸收起搏器小 23 倍以上，为微创植入物打开了大门，可在大范围手术或其他心脏问题后无线监测心脏健康状况。
“这些设备的尺寸极小，可以实现微创植入，”西北大学约翰·罗杰斯领导的作者写道。与皮肤表面的无线控制器配合使用，该系统可以自动检测不规则的心跳，并对心脏的不同区域进行有针对性的电击。
该设备尤其有利于那些需要较小硬件来监测心脏的婴儿。尽管是专门为心脏设计的，但类似的装置也可以用于控制疼痛、治愈伤口或潜在地再生神经和骨骼。
心痛破碎
心脏是生物力学的奇迹。
在人的一生中，其四个腔室可靠地将富含氧气和营养物质的血液泵入全身。有些腔室清除血液中的二氧化碳（细胞代谢的废物），并向其中注入来自肺部的氧气。其他人则将营养丰富的血液推回到身体的其他部位。
但就像机器中的零件一样，心肌最终会随着年龄或创伤而磨损。与皮肤细胞不同，心脏不容易再生。随着时间的推移，它的肌肉会变得僵硬，在受伤（例如心脏病发作）后，疤痕组织会取代功能细胞。
当要保持心脏以稳定的节奏跳动时，这是一个问题。
每个腔室在电流精心编排的复杂生物舞蹈中收缩和释放。这些信号中的任何故障都可能导致心肌混乱、过快或完全不节拍地收缩。可能会导致致命的问题，例如心房颤动。更糟糕的是，血液会聚集在各个腔室内，增加血栓的风险。如果这些物质脱落，它们可能会进入大脑并引发中风。
心脏手术后的风险尤其高。为了降低并发症的可能性，外科医生通常会在器官恢复时植入临时起搏器数天或数周。
这些设备通常由两个组件组成。
第一个是检测并产生电击的系统。它通常需要电源和控制单元来微调刺激。研究作者约翰·罗杰斯告诉《自然》杂志，另一部分“有点是商业目的”。该部分向心肌传送电脉冲，引导它们收缩或放松。
该装置是一个接线噩梦，用于检测心律的电线穿过皮肤。 “你有设计用来监测心脏功能的电线，但它变成了一个有点笨拙的硬件集合，对病人来说很麻烦，”罗杰斯说。
该团队写道，这些临时起搏器是“必不可少的救生技术”。但大多数设备需要进行心脏直视手术才能植入和移除，这增加了感染的风险以及对本已脆弱的器官造成额外损害。对于婴儿或年幼的患者来说，该手术尤其困难，因为他们太小并且生长得更快。
罗杰斯说，心脏外科医生的愿景是“完全植入、无线控制的临时起搏器，不再需要时会在体内融化”，从而激发了该项目的灵感。
稳定的节拍
理想的起搏器应该体积小、具有生物相容性并且易于控制。轻松交付和多路复用（即拥有多个单元来控制心跳）是一个好处。
新设备提供了。
它由生物相容性材料制成，最终会被身体分解和消除，无需手术切除。它有两块小金属片，有点类似于电池的端子。通常，植入物不导电。但一旦植入，来自心脏细胞的天然液体就会形成一座液体“桥”，在激活时完成电路，将设备转变为自供电电池和发电机以刺激心肌。蓝牙模块将植入物与皮肤上的软“接收器”贴片连接起来，以无线方式捕获来自心脏的电信号进行分析。
控制心律需要更多的工程技术。每个心室都需要以协调的顺序泵血，以使血液正常流动。在这里，研究小组使用红外灯开关来打开和关闭植入物。这种波长的光可以穿透皮肤、肌肉和骨骼，使其成为精确控制依靠电信号运行的器官或工具的有效方法。
尽管塞满了硬件，但最终的植入物大约只有芝麻粒大小。该团队写道，它“比任何可生物吸收的替代品小 23 倍以上”。
放置在起搏器上方皮肤上的闪烁红外 LED 灯可打开设备。不同的红外线频率调节心跳。
该团队首先在离体猪身上测试了他们的设备，并捐赠了人类心脏。通过注射植入后，该装置在多个心室中可靠地工作，提供与标准起搏器相同量的刺激。
他们还在猎犬身上测试了该设备，猎犬的心脏在形状、大小和电气工作方面与我们相似。一个微小的切口就足以在心脏的不同位置植入和定位多个起搏器，在那里可以单独控制它们。研究小组利用光来微调心率和节律，改变两个心室的收缩，以自然节拍泵送和释放血液。
罗杰斯说：“由于这些设备非常小，因此您可以通过非常复杂的方式控制心脏起搏，这些方式不仅依赖于单个起搏器，还依赖于多个起搏器。” “与单个起搏器相比，[这]可以更好地控制心动周期。”
设备洒水
该团队预计成品设备将是相对现成的。总而言之，传感器可以从皮肤表面监测有问题的心律，通过光脉冲恢复正常活动，并包括一个为用户可视化该过程的界面。这些材料对人体是安全的——有些材料甚至被推荐作为日常饮食的一部分或添加到维生素补充剂中——并且成分在 9 至 12 个月后大部分溶解。
这些设备并不是专门为心脏设计的。它们还可以刺激神经和骨骼再生、治愈伤口或通过电刺激控制疼痛。 “你可以把它们撒在周围……做一打这样的事情……每一个都由不同的波长（光）控制，”罗杰斯说。
世界上最小的起搏器比一粒米还小一文首先出现在SingularityHub上。
原文： https://singularityhub.com/2025/04/04/worlds-tiniest-pacemaker-is-smaller-than-a-grain-of-rice/